JP2016147502A - Mold for molding optical lens and method for producing optical lens - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、低複屈折性を有し、かつ、形状精度が高い光学レンズを製造する際に好適に用いられる金型、及び、前記特性を有する光学レンズの製造方法に関する。 The present invention relates to a mold suitably used for manufacturing an optical lens having low birefringence and high shape accuracy, and a method for manufacturing an optical lens having the above characteristics.
近年、電子電気機器の軽量化、小型化、薄型化が進み、携帯電話類に搭載されるカメラユニットにおいても、薄型・小径化が求められている。また、このようなカメラユニットにおいては、Ｆ値特性（絞り値）及びＭＴＦ特性（コントラスト再現比）等のレンズ性能に優れることも求められている。
従来、このようなカメラユニットに採用されるレンズは、大量生産し得ることが望ましいことから、射出成形法により製造されてきた。
例えば、特許文献１には、ノルボルネン系開環共重合体水素化物や、それを射出成形して得られた光学レンズ等が記載されている。
In recent years, electronic devices have become lighter, smaller, and thinner, and camera units mounted on mobile phones are also required to be thinner and smaller in diameter. Such a camera unit is also required to have excellent lens performance such as F-number characteristics (aperture value) and MTF characteristics (contrast reproduction ratio).
Conventionally, a lens employed in such a camera unit has been manufactured by an injection molding method because it is desirable that it can be mass-produced.
For example,
射出成形は、通常、射出ユニットと金型とを有する射出成形機（例えば、図１に示す射出成形機）を用いて、以下の方法により行われる。
図１に示す射出成形機（１）は、射出ユニット（２）と金型（３）を有するものである。金型（３）は、固定側型板（４）と可動側型板（５）を有し、固定側型板（４）と可動側型板（５）の間に、空間（製品部）（６）が存在する。
樹脂成形品を製造する際は、まず、原料樹脂をホッパ（７）からシリンダー（８）内に投入した後、その原料樹脂を加熱して可塑化する。次いで、スクリュー（９）を前進させることで、溶融樹脂（可塑化した樹脂）をノズル（１０）から、型締めを行った金型（３）内に射出注入する。金型（３）の空間（製品部）（６）（以下、この部分を「金型内」ということがある。）を溶融樹脂で満たした後、溶融樹脂を冷却固化させることで、目的の樹脂成形品を製造することができる。
また、この方法においては、通常、樹脂成形品の寸法精度を向上させるために、保圧をかける（金型（３）内を溶融樹脂で満たした後も、スクリュー（９）を所定時間稼働させて、金型（３）内の樹脂に圧力をかけ続ける）ことが行われる。
Injection molding is usually performed by the following method using an injection molding machine (for example, an injection molding machine shown in FIG. 1) having an injection unit and a mold.
The injection molding machine (1) shown in FIG. 1 has an injection unit (2) and a mold (3). The mold (3) has a fixed-side mold plate (4) and a movable-side mold plate (5), and a space (product part) between the fixed-side mold plate (4) and the movable-side mold plate (5). (6) exists.
When manufacturing a resin molded product, first, the raw material resin is put into the cylinder (8) from the hopper (7), and then the raw material resin is heated and plasticized. Next, the screw (9) is advanced to inject and inject molten resin (plasticized resin) from the nozzle (10) into the mold (3) that has been clamped. After filling the space (product part) (6) of the mold (3) (hereinafter, this part may be referred to as “inside of the mold”) with the molten resin, the molten resin is cooled and solidified to obtain the target. A resin molded product can be manufactured.
Further, in this method, in order to improve the dimensional accuracy of the resin molded product, a holding pressure is usually applied (after the mold (3) is filled with the molten resin, the screw (9) is operated for a predetermined time. Thus, pressure is continuously applied to the resin in the mold (3).
光学レンズ等を製造する場合、金型としては、例えば、図２に示す形状を有するものが用いられる。図２（Ａ）は、金型の断面図であり、図２（Ｂ）は、その金型の可動側型板の上面図である。図２（Ａ）に示す金型（１１）は、固定側型板（１２）と可動側型板（１３）とを有する。
図２に示す形状の金型において、空洞部（溶融樹脂が充填される領域）は、スプルー（１４）、ランナー（１５）、ゲート（１６）、及び、光学レンズ用キャビティ（１７）である（図２に示す金型では、４つの光学レンズ用キャビティを有するが、番号は一部にのみ付している。）。
スプルー（１４）は、溶融樹脂が金型内を最初に通過する際の通路であり、その端は、射出ユニットのノズルと接続される。
光学レンズ用金型は、通常、スプルー（１４）から分岐された通路であるランナー（１５）とランナー（１５）の先に存在する複数の光学レンズ用キャビティ（１７）とを有し、同時に２以上の光学レンズを成形できるようになっている。
溶融樹脂はランナー（１５）を通過して、それぞれの光学レンズ用キャビティ（１７）に流入する。このとき、光学レンズ用キャビティ（１７）の手前に存在するゲート（１６）の形状を適切に設計することにより、適切な流入速度で溶融樹脂を光学レンズ用キャビティ（１７）内に流入させることができる。
When manufacturing an optical lens or the like, for example, a mold having the shape shown in FIG. 2 is used. 2A is a cross-sectional view of the mold, and FIG. 2B is a top view of the movable side mold plate of the mold. The mold (11) shown in FIG. 2 (A) has a fixed side mold plate (12) and a movable side mold plate (13).
In the mold having the shape shown in FIG. 2, the hollow portions (regions filled with molten resin) are a sprue (14), a runner (15), a gate (16), and an optical lens cavity (17) ( The mold shown in FIG. 2 has four optical lens cavities, but the numbers are only a part.
The sprue (14) is a passage when the molten resin first passes through the mold, and its end is connected to the nozzle of the injection unit.
The optical lens mold usually has a runner (15), which is a passage branched from the sprue (14), and a plurality of optical lens cavities (17) existing ahead of the runner (15). The above optical lens can be molded.
The molten resin passes through the runner (15) and flows into the respective optical lens cavities (17). At this time, by appropriately designing the shape of the gate (16) existing in front of the optical lens cavity (17), the molten resin can flow into the optical lens cavity (17) at an appropriate flow rate. it can.
従来、射出成形法により光学レンズを製造すると、部分的に複屈折が大きくなったり、目的の形状にならなかったりすることがあった。したがって、低複屈折性を有し、かつ、形状精度が高い光学レンズを製造し得る方法が要望されていた。 Conventionally, when an optical lens is manufactured by an injection molding method, birefringence may partially increase or a target shape may not be obtained. Therefore, there has been a demand for a method capable of manufacturing an optical lens having low birefringence and high shape accuracy.
本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、低複屈折性を有し、かつ、形状精度が高い光学レンズの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a method for manufacturing an optical lens having low birefringence and high shape accuracy.
本発明者は上記課題を解決すべく、射出成形法により光学レンズを製造する方法について鋭意検討した。その結果、目的の光学レンズの形状に応じて、ゲートの長さ等を適切化することにより、低複屈折性を有し、かつ、形状精度が高い光学レンズを製造し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors diligently studied a method for producing an optical lens by an injection molding method. As a result, it was found that an optical lens having low birefringence and high shape accuracy can be manufactured by optimizing the length of the gate according to the shape of the target optical lens. The invention has been completed.
かくして本発明によれば、下記（１）〜（５）の光学レンズ成形用金型、及び（６）、（７）の光学レンズの製造方法が提供される。
（１）光学レンズ用キャビティ、及び、ゲートを有する光学レンズ成形用金型であって、光学レンズ用キャビティの外径（Ｄ）とゲートの長さ（Ｌ）が、下記式（Ｉ）を満たすことを特徴とする光学レンズ成形用金型。
Thus, according to the present invention, there are provided optical lens molding molds (1) to (5) below and a method for producing optical lenses (6) and (7).
(1) An optical lens molding die having an optical lens cavity and a gate, the outer diameter (D) of the optical lens cavity and the length (L) of the gate satisfy the following formula (I) An optical lens molding die characterized by the above.
（２）ゲートの幅（Ｗ）とゲートの長さ（Ｌ）が、下記式（ＩＩ）を満たすものである（１）に記載の光学レンズ成形用金型。 (2) The optical lens molding die according to (1), wherein the gate width (W) and the gate length (L) satisfy the following formula (II).
（３）光学レンズ用キャビティのフランジ部の深さ（ｈ１）とゲートの深さ（Ｈ）が、下記式（ＩＩＩ）を満たすものである（１）又は（２）に記載の光学レンズ成形用金型。 (3) Optical lens molding according to (1) or (2), wherein the depth (h 1 ) of the flange portion of the optical lens cavity and the depth (H) of the gate satisfy the following formula (III): Mold.
（４）光学レンズ用キャビティの外径（Ｄ）が、３〜２０ｍｍである、（１）〜（３）のいずれかに記載の光学レンズ成形用金型。
（５）光学レンズ用キャビティの最深部の深さ（ｈ２）が、８ｍｍ以下である、（１）〜（４）のいずれかに記載の光学レンズ成形用金型。
（６）光学レンズの製造方法であって、成形材料を溶融してなる溶融物を、（１）〜（５）のいずれかに記載の光学レンズ成形用金型内に射出する工程を有することを特徴とする、光学レンズの製造方法。
（７）成形材料中の樹脂成分が脂環構造含有樹脂である、（６）に記載の光学レンズの製造方法。
(4) The optical lens molding die according to any one of (1) to (3), wherein an outer diameter (D) of the optical lens cavity is 3 to 20 mm.
(5) The optical lens molding die according to any one of (1) to (4), wherein the depth (h 2 ) of the deepest portion of the optical lens cavity is 8 mm or less.
(6) A method for producing an optical lens, comprising a step of injecting a melt obtained by melting a molding material into the optical lens molding die according to any one of (1) to (5). A method for producing an optical lens, characterized by:
(7) The method for producing an optical lens according to (6), wherein the resin component in the molding material is an alicyclic structure-containing resin.
本発明によれば、低複屈折性を有し、かつ、形状精度が高い光学レンズを製造する際に好適に用いられる金型、及び、前記特性を有する光学レンズの製造方法が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the metal mold | die used suitably when manufacturing an optical lens which has low birefringence and high shape precision, and the manufacturing method of the optical lens which has the said characteristic are provided.
以下、本発明を、１）光学レンズ成形用金型、及び、２）光学レンズの製造方法、に項分けして詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail by dividing into 1) an optical lens molding die and 2) a method of manufacturing an optical lens.
１）光学レンズ成形用金型
本発明の光学レンズ成形用金型は、光学レンズ用キャビティ、及び、ゲートを有する光学レンズ成形用金型であって、光学レンズ用キャビティの外径（Ｄ）とゲートの長さ（Ｌ）が、前記式（Ｉ）を満たすことを特徴とする。
1) Optical lens molding die The optical lens molding die of the present invention is an optical lens molding die having an optical lens cavity and a gate, and has an outer diameter (D) of the optical lens cavity. The length (L) of the gate satisfies the formula (I).
本発明の光学レンズ成形用金型としては、先に図２で示した金型と同様の形状を有し、かつ、下記式（Ｉ）を満たすものが挙げられる。 Examples of the optical lens molding die of the present invention include those having the same shape as the die shown in FIG. 2 and satisfying the following formula (I).
図２で示した金型の光学レンズ用キャビティ周辺の拡大図を、図３に示す。
光学レンズ用キャビティの外径（Ｄ）とは、光学レンズの直径に対応するものであり、図３（Ａ）中の（ａ）で示される部分の長さである。
ゲートの長さ（Ｌ）とは、図３（Ａ）中の（ｂ）で示される部分の長さである。
（Ｌ）／（Ｄ）の値が小さ過ぎると、低複屈折性を有する光学レンズが得られ難くなり、（Ｌ）／（Ｄ）の値が大き過ぎると、形状精度に優れる光学レンズが得られ難くなる。これらの理由から、（Ｌ）／（Ｄ）の値は、０．２５超０．３５未満が好ましい。
FIG. 3 shows an enlarged view around the cavity for the optical lens of the mold shown in FIG.
The outer diameter (D) of the optical lens cavity corresponds to the diameter of the optical lens and is the length of the portion indicated by (a) in FIG.
The gate length (L) is the length of the portion indicated by (b) in FIG.
If the value of (L) / (D) is too small, it becomes difficult to obtain an optical lens having low birefringence, and if the value of (L) / (D) is too large, an optical lens having excellent shape accuracy is obtained. It becomes difficult to be. For these reasons, the value of (L) / (D) is preferably more than 0.25 and less than 0.35.
本発明の光学レンズ成形用金型は、ゲートの幅（Ｗ）とゲートの長さ（Ｌ）が、下記式（ＩＩ）を満たすものが好ましい。 In the optical lens molding die of the present invention, it is preferable that the gate width (W) and the gate length (L) satisfy the following formula (II).
ゲートの幅（Ｗ）とは、図３（Ｂ）中の（ｆ）で示される部分の長さである。（Ｌ）／（Ｗ）の値が小さ過ぎると、形状精度に優れる光学レンズが得られ難くなるおそれがある。（Ｌ）／（Ｗ）の値は、好ましくは、０．９〜２．０であり、より好ましくは、１．００〜１．７５である。 The gate width (W) is the length of the portion indicated by (f) in FIG. If the value of (L) / (W) is too small, it may be difficult to obtain an optical lens having excellent shape accuracy. The value of (L) / (W) is preferably 0.9 to 2.0, and more preferably 1.00 to 1.75.
本発明の光学レンズ成形用金型は、光学レンズ用キャビティのフランジ部の深さ（ｈ１）とゲートの深さ（Ｈ）が、下記式（ＩＩＩ）を満たすものが好ましい。 In the optical lens molding die of the present invention, it is preferable that the depth (h 1 ) of the flange portion of the optical lens cavity and the depth (H) of the gate satisfy the following formula (III).
光学レンズ用キャビティのフランジ部の深さ（ｈ１）とは、光学レンズの外周部の厚みに対応するものであり、図３（Ａ）中の（ｄ）で示される部分の長さである。
ゲートの深さ（Ｈ）とは、図３（Ａ）中の（ｃ）で示される部分の長さである。ゲートの深さ（Ｈ）と光学レンズ用キャビティのフランジ部の深さ（ｈ１）が上記式（ＩＩＩ）を満たすことで、金型から成形体を取り出した後、光学レンズとその他の部分とを分離する作業を効率よく行うことができる。
The depth (h 1 ) of the flange portion of the optical lens cavity corresponds to the thickness of the outer peripheral portion of the optical lens, and is the length of the portion indicated by (d) in FIG. .
The depth (H) of the gate is the length of the portion indicated by (c) in FIG. When the depth of the gate (H) and the depth (h 1 ) of the flange portion of the optical lens cavity satisfy the above formula (III), the molded product is taken out from the mold, and then the optical lens and other portions The work which isolate | separates can be performed efficiently.
本発明の光学レンズ成形用金型において、光学レンズ用キャビティの外径（Ｄ）は、好ましくは３〜２０ｍｍ、より好ましくは５〜１０ｍｍである。
本発明の光学レンズ成形用金型において、光学レンズ用キャビティの最深部の深さ（ｈ２）は、好ましくは８ｍｍ以下、より好ましくは０．５〜５ｍｍ、特に好ましくは１．０〜３．０ｍｍである。
光学レンズ用キャビティの最深部の深さ（ｈ２）とは、光学レンズの最大厚みに対応するものであり、図３（Ａ）中の（ｅ）で示される部分の長さである。
光学レンズ用キャビティの外径（Ｄ）、光学レンズ用キャビティの最深部の深さ（ｈ２）が上記範囲内であることで、カメラ等に適した光学レンズを効率よく製造することができる。
In the optical lens molding die of the present invention, the outer diameter (D) of the optical lens cavity is preferably 3 to 20 mm, more preferably 5 to 10 mm.
In the optical lens molding die of the present invention, the depth (h 2 ) of the deepest portion of the optical lens cavity is preferably 8 mm or less, more preferably 0.5 to 5 mm, and particularly preferably 1.0 to 3. 0 mm.
The depth (h 2 ) of the deepest portion of the optical lens cavity corresponds to the maximum thickness of the optical lens and is the length of the portion indicated by (e) in FIG.
When the outer diameter (D) of the optical lens cavity and the depth (h 2 ) of the deepest portion of the optical lens cavity are within the above ranges, an optical lens suitable for a camera or the like can be efficiently manufactured.
本発明の光学レンズ成形用金型において、光学レンズ用キャビティの形状は、特に限定されず、目的の光学レンズの形状に合わせて適宜決定することができる。
例えば、図３に示す光学レンズ用キャビティを有する金型によれば、平凸レンズを製造することができる。
また、図４（Ａ）、（Ｂ）に示す光学レンズ用キャビティを有する金型によれば、それぞれ、両凸レンズ、平凹レンズを製造することができる。
なお、図４（Ａ）、（Ｂ）における符号は、図３と同じものを表す。
In the optical lens molding die of the present invention, the shape of the optical lens cavity is not particularly limited, and can be appropriately determined according to the shape of the target optical lens.
For example, according to the mold having the optical lens cavity shown in FIG. 3, a plano-convex lens can be manufactured.
Moreover, according to the metal mold | die which has the cavity for optical lenses shown to FIG. 4 (A) and (B), a biconvex lens and a plano-concave lens can each be manufactured.
Note that the reference numerals in FIGS. 4A and 4B represent the same as those in FIG.
本発明の光学レンズ成形用金型において、ゲートの断面の形状は、特に限定されない。ゲートの断面の形状としては、長方形、正方形、台形等の多角形（これらの角を丸めたものを含む）；円；楕円；半円；等が挙げられる。これらの中でも、成形後に光学レンズを容易に抜き出すことができることから、ゲートの断面の形状は、台形、円、又は半円が好ましい。
なお、ゲートの断面の形状が、長方形又は正方形でない場合、上記のゲートの幅（Ｗ）、ゲートの深さ（Ｈ）は、それぞれ、その形状に外接する長方形又は正方形の幅と深さである。
例えば、図５（Ａ）に示すゲート付近の断面図においては、ゲートの断面は台形であり、ゲートの幅（Ｗ）は、（ｆ）で示される部分の長さであり、ゲートの深さ（Ｈ）は、（ｃ）で示される部分の長さである。
また、図５（Ｂ）に示すゲート付近の断面図においては、ゲートの断面は円であり、ゲートの幅（Ｗ）は、（ｆ）で示される部分の長さであり、ゲートの深さ（Ｈ）は、（ｃ）で示される部分の長さである。
In the optical lens molding die of the present invention, the shape of the cross section of the gate is not particularly limited. Examples of the cross-sectional shape of the gate include polygons such as rectangles, squares, and trapezoids (including rounded corners); circles; ellipses; semicircles; Among these, the shape of the cross section of the gate is preferably a trapezoid, a circle, or a semicircle because the optical lens can be easily extracted after molding.
When the shape of the cross section of the gate is not a rectangle or a square, the width (W) of the gate and the depth (H) of the gate are the width and depth of the rectangle or square that circumscribes the shape, respectively. .
For example, in the cross-sectional view in the vicinity of the gate shown in FIG. 5A, the cross section of the gate is trapezoidal, the width (W) of the gate is the length of the portion shown in (f), and the depth of the gate. (H) is the length of the portion indicated by (c).
In the cross-sectional view of the vicinity of the gate shown in FIG. 5B, the cross section of the gate is a circle, the width (W) of the gate is the length of the portion indicated by (f), and the depth of the gate. (H) is the length of the portion indicated by (c).
本発明の光学レンズ成形用金型において、光学レンズ用キャビティの数は、特に限定されない。光学レンズ用キャビティの数は、通常、２〜１０、好ましくは３〜８である。複数の光学レンズ用キャビティを有する金型においては、通常、スプルーと回転軸が重なるように、光学レンズ用キャビティが配置される。
図６（Ａ）〜（Ｃ）は、光学レンズ用キャビティの配置を模式的に表した図である。
図６（Ａ）に示す光学レンズ用キャビティの配置図は、図２に示す光学レンズ成形用金型を表したものである。図６（Ａ）中、スプルー（１４）は面と垂直方向に伸び、さらに、ランナー（１５）と、４つの光学レンズ用キャビティ（１７）が示されている。図６（Ａ）に示す光学レンズ用キャビティの配置図において、スプルー（１４）は、４回回転軸（Ｃ４）と重なっている。
図６（Ｂ）に示す光学レンズ用キャビティの配置図は、３つの光学レンズ用キャビティ（１７）を有する光学レンズ成形用金型を表したものである。図６（Ｂ）に示す光学レンズ用キャビティの配置図において、スプルー（１４）は、３回回転軸（Ｃ３）と重なっている。
図６（Ｃ）に示す光学レンズ用キャビティの配置図は、８つの光学レンズ用キャビティ（１７）を有する光学レンズ成形用金型を表したものである。図６（Ｃ）に示す光学レンズ用キャビティの配置図において、スプルー（１４）は、４回回転軸（Ｃ４）と重なっている。
In the optical lens molding die of the present invention, the number of optical lens cavities is not particularly limited. The number of optical lens cavities is usually 2 to 10, preferably 3 to 8. In a mold having a plurality of optical lens cavities, the optical lens cavities are usually arranged so that the sprue and the rotation shaft overlap.
6A to 6C are diagrams schematically illustrating the arrangement of the optical lens cavities.
The arrangement of the optical lens cavity shown in FIG. 6A represents the optical lens molding die shown in FIG. In FIG. 6 (A), the sprue (14) extends in a direction perpendicular to the surface, and a runner (15) and four optical lens cavities (17) are shown. In the layout diagram of the optical lens cavity shown in FIG. 6A, the sprue (14) overlaps the four-fold rotation axis (C4).
The arrangement of the optical lens cavities shown in FIG. 6B shows an optical lens molding die having three optical lens cavities (17). In the layout diagram of the optical lens cavity shown in FIG. 6B, the sprue (14) overlaps the three-fold rotation axis (C3).
The layout of the optical lens cavities shown in FIG. 6C shows an optical lens molding die having eight optical lens cavities (17). In the layout diagram of the optical lens cavity shown in FIG. 6C, the sprue (14) overlaps the four-fold rotation axis (C4).
本発明の光学レンズ成形用金型によれば、低複屈折性を有し、かつ、形状精度が高い光学レンズを効率よく製造することができる。 According to the optical lens molding die of the present invention, an optical lens having low birefringence and high shape accuracy can be efficiently manufactured.
２）光学レンズの製造方法
本発明の光学レンズの製造方法は、成形材料を溶融してなる溶融物を、本発明の光学レンズ成形用金型内に射出する工程を有することを特徴とする。
2) Optical Lens Manufacturing Method The optical lens manufacturing method of the present invention is characterized by having a step of injecting a melt obtained by melting a molding material into the optical lens molding die of the present invention.
〔成形材料〕
本発明の製造方法においては、通常、成形材料として熱可塑性樹脂製のペレットが用いられる。
[Molding material]
In the production method of the present invention, pellets made of thermoplastic resin are usually used as the molding material.
熱可塑性樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、通常、１００〜２００℃であり、１２０〜１６０℃が好ましい。
熱可塑性樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が１００℃未満のときは、得られる光学レンズは耐熱性に劣るものとなる。一方、熱可塑性樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が２００℃を超えると、得られる光学レンズは、その製造工程における熱の影響から形状精度に劣り易くなる。
The glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic resin is usually 100 to 200 ° C, preferably 120 to 160 ° C.
When the glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic resin is less than 100 ° C., the obtained optical lens is inferior in heat resistance. On the other hand, when the glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic resin exceeds 200 ° C., the obtained optical lens tends to be inferior in shape accuracy due to the influence of heat in the manufacturing process.
熱可塑性樹脂としては、（メタ）アクリル樹脂、脂環構造含有樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ウレタン樹脂、チオウレタン樹脂等が挙げられる。
これらの中でも、透明性に優れる光学レンズが得られることから、脂環構造含有樹脂が好適に用いられる。
Examples of the thermoplastic resin include (meth) acrylic resins, alicyclic structure-containing resins, styrene resins, polycarbonate resins, polyester resins, polyether resins, urethane resins, and thiourethane resins.
Among these, an alicyclic structure-containing resin is preferably used because an optical lens having excellent transparency can be obtained.
脂環構造含有樹脂とは、主鎖及び／又は側鎖に脂環式構造を有する重合体である。
脂環式構造としては、飽和環状炭化水素（シクロアルカン）構造、不飽和環状炭化水素（シクロアルケン）構造などが挙げられる。なかでも、機械強度、耐熱性に優れる光学レンズが得られ易いことから、シクロアルカン構造が好ましい。脂環式構造は主鎖にあっても良いし、側鎖にあっても良いが、機械強度、耐熱性に優れる光学レンズが得られ易いことから、主鎖に脂環式構造を有するものが好ましい。脂環式構造を構成する炭素原子数は特に限定されないが、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは５〜１５個の範囲である。脂環式構造を構成する炭素原子数がこれらの範囲内であることで、機械強度、耐熱性等の特性が高度にバランスされた光学レンズが得られ易くなる。
The alicyclic structure-containing resin is a polymer having an alicyclic structure in the main chain and / or side chain.
Examples of the alicyclic structure include a saturated cyclic hydrocarbon (cycloalkane) structure and an unsaturated cyclic hydrocarbon (cycloalkene) structure. Among these, a cycloalkane structure is preferable because an optical lens excellent in mechanical strength and heat resistance can be easily obtained. The alicyclic structure may be in the main chain or in the side chain, but it is easy to obtain an optical lens having excellent mechanical strength and heat resistance, so that the main chain has an alicyclic structure. preferable. The number of carbon atoms constituting the alicyclic structure is not particularly limited, but is usually 4 to 30, preferably 5 to 20, and more preferably 5 to 15. When the number of carbon atoms constituting the alicyclic structure is within these ranges, it becomes easy to obtain an optical lens in which characteristics such as mechanical strength and heat resistance are highly balanced.
脂環式構造含有重合体中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合は特に限定されないが、全繰り返し単位に対して、５０重量％以上が好ましく、７０重量％以上がより好ましく、９０重量％以上がさらに好ましい。脂環式構造を有する繰り返し単位の割合が５０重量％以上の脂環式構造含有重合体を用いることで、透明性および耐熱性に優れる光学レンズが得られ易くなる。 The ratio of the repeating unit having an alicyclic structure in the alicyclic structure-containing polymer is not particularly limited, but is preferably 50% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, and 90% by weight with respect to all the repeating units. The above is more preferable. By using an alicyclic structure-containing polymer in which the proportion of the repeating unit having an alicyclic structure is 50% by weight or more, an optical lens having excellent transparency and heat resistance can be easily obtained.
脂環式構造含有重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、特に限定されないが、通常、５，０００〜１５０，０００、好ましくは１０，０００〜１００，０００である。
脂環式構造含有重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、例えば、シクロヘキサンを溶媒として４０℃で測定し、標準ポリスチレン換算値として求めることができる。
Although the weight average molecular weight (Mw) of an alicyclic structure containing polymer is not specifically limited, Usually, 5,000-150,000, Preferably it is 10,000-100,000.
The weight average molecular weight (Mw) of the alicyclic structure-containing polymer can be determined, for example, as a standard polystyrene equivalent value by measuring at 40 ° C. using cyclohexane as a solvent.
脂環式構造含有重合体の具体例としては、（１）ノルボルネン系重合体、（２）単環の環状オレフィン系重合体、（３）環状共役ジエン系重合体、（４）ビニル脂環式炭化水素系重合体などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性、機械的強度等の観点から、ノルボルネン系重合体、及びビニル脂環式炭化水素系重合体が好ましい。
なお、本明細書において、これらの重合体は、重合反応生成物だけでなく、その水素化物も意味するものである。
Specific examples of the alicyclic structure-containing polymer include (1) a norbornene polymer, (2) a monocyclic olefin polymer, (3) a cyclic conjugated diene polymer, and (4) a vinyl alicyclic polymer. Examples thereof include hydrocarbon polymers. Among these, norbornene-based polymers and vinyl alicyclic hydrocarbon-based polymers are preferable from the viewpoints of heat resistance, mechanical strength, and the like.
In the present specification, these polymers mean not only polymerization reaction products but also their hydrides.
（１）ノルボルネン系重合体
ノルボルネン系重合体は、ノルボルネン系モノマーの重合体又はその水素化物である。
ノルボルネン系重合体としては、ノルボルネン系モノマーの開環重合体、ノルボルネン系モノマーとこれと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環重合体、これらの開環重合体の水素化物、ノルボルネン系モノマーの付加重合体、ノルボルネン系モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの付加重合体などが挙げられる。なかでも、耐熱性、機械的強度等に優れる光学レンズが得られ易いことから、ノルボルネン系モノマーの開環重合体水素化物が好ましい。
(1) Norbornene-based polymer The norbornene-based polymer is a polymer of a norbornene-based monomer or a hydride thereof.
As the norbornene-based polymer, a ring-opening polymer of a norbornene-based monomer, a ring-opening polymer of a norbornene-based monomer and another monomer capable of ring-opening copolymerization, a hydride of these ring-opening polymers, a norbornene-based polymer Examples thereof include addition polymers of monomers, addition polymers of norbornene monomers and other monomers copolymerizable therewith. Among these, a ring-opening polymer hydride of a norbornene monomer is preferable because an optical lens excellent in heat resistance, mechanical strength, and the like can be easily obtained.
ノルボルネン系モノマーとしては、ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン（慣用名：ノルボルネン）及びその誘導体（環に置換基を有するもの）、トリシクロ［４．３．０１，６．１２，５］デカ−３，７−ジエン（慣用名ジシクロペンタジエン）及びその誘導体、７，８−ベンゾトリシクロ［４．３．０．１２，５］デカ−３−エン（慣用名メタノテトラヒドロフルオレン：１，４−メタノ−１，４，４ａ，９ａ−テトラヒドロフルオレンともいう）及びその誘導体、テトラシクロ［４．４．０．１２，５．１７，１０］ドデカ−３−エン（慣用名：テトラシクロドデセン）及びその誘導体、などが挙げられる。
置換基としては、アルキル基、アルキレン基、ビニル基、アルコキシカルボニル基、アルキリデン基などが挙げられる。
置換基を有するノルボルネン系モノマーとしては、８−メトキシカルボニル−テトラシクロ［４．４．０．１２，５．１７，１０］ドデカ−３−エン、８−メチル−８−メトキシカルボニル−テトラシクロ［４．４．０．１２，５．１７，１０］ドデカ−３−エン、８−エチリデン−テトラシクロ［４．４．０．１２，５．１７，１０］ドデカ−３−エンなどが挙げられる。
これらのノルボルネン系モノマーは、１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
Examples of the norbornene-based monomer include bicyclo [2.2.1] hept-2-ene (common name: norbornene) and derivatives thereof (having a substituent in the ring), tricyclo [4.3.0 1,6 . 1 2,5 ] deca-3,7-diene (common name dicyclopentadiene) and derivatives thereof, 7,8-benzotricyclo [4.3.0.1 2,5 ] dec-3-ene (common name) Methanotetrahydrofluorene: 1,4-methano-1,4,4a, 9a-tetrahydrofluorene) and its derivatives, tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene (common name: tetracyclododecene) and its derivatives.
Examples of the substituent include an alkyl group, an alkylene group, a vinyl group, an alkoxycarbonyl group, and an alkylidene group.
Examples of the norbornene-based monomer having a substituent include 8-methoxycarbonyl-tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-methyl-8-methoxycarbonyl-tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-ethylidene-tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene and the like.
These norbornene monomers can be used singly or in combination of two or more.
ノルボルネン系モノマーと開環共重合可能なその他のモノマーとしては、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどの単環の環状オレフィン系単量体などが挙げられる。 Other monomers capable of ring-opening copolymerization with norbornene monomers include monocyclic olefin monomers such as cyclohexene, cycloheptene, and cyclooctene.
ノルボルネン系モノマーと付加共重合可能なその他のモノマーとしては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセンなどの炭素数２〜２０のα−オレフィン、及びこれらの誘導体；シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロオクテン、３ａ，５，６，７ａ−テトラヒドロ−４，７−メタノ−１Ｈ−インデンなどのシクロオレフィン、及びこれらの誘導体；１，４−ヘキサジエン、４−メチル−１，４−ヘキサジエン、５−メチル−１，４−ヘキサジエン、１，７−オクタジエンなどの非共役ジエン；などが挙げられる。これらの中でも、α−オレフィンが好ましく、エチレンがより好ましい。 Other monomers capable of addition copolymerization with norbornene-based monomers include α-olefins having 2 to 20 carbon atoms such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, and derivatives thereof; cyclobutene, cyclopentene , Cyclohexene, cyclooctene, cycloolefins such as 3a, 5,6,7a-tetrahydro-4,7-methano-1H-indene, and derivatives thereof; 1,4-hexadiene, 4-methyl-1,4-hexadiene , Non-conjugated dienes such as 5-methyl-1,4-hexadiene and 1,7-octadiene; Among these, α-olefin is preferable and ethylene is more preferable.
ノルボルネン系モノマーの開環重合体、またはノルボルネン系モノマーとこれと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環重合体は、モノマー成分を、公知の開環重合触媒の存在下で重合させることにより合成することができる。開環重合触媒としては、例えば、ルテニウム、オスミウムなどの金属のハロゲン化物と、硝酸塩またはアセチルアセトン化合物、及び還元剤とからなる触媒、あるいは、チタン、ジルコニウム、タングステン、モリブデンなどの金属のハロゲン化物またはアセチルアセトン化合物と、有機アルミニウム化合物とからなる触媒等が挙げられる。
ノルボルネン系モノマーの開環重合体水素化物は、通常、上記開環重合体の重合溶液に、ニッケル、パラジウムなどの遷移金属を含む公知の水素化触媒を添加し、炭素−炭素不飽和結合を水素化することにより得ることができる。
A ring-opening polymer of a norbornene-based monomer, or a ring-opening polymer of a norbornene-based monomer and another monomer capable of ring-opening copolymerization thereof, is obtained by polymerizing the monomer component in the presence of a known ring-opening polymerization catalyst. Can be synthesized. Examples of the ring-opening polymerization catalyst include a catalyst comprising a metal halide such as ruthenium or osmium, a nitrate or an acetylacetone compound, and a reducing agent, or a metal halide or acetylacetone such as titanium, zirconium, tungsten, or molybdenum. Examples thereof include a catalyst composed of a compound and an organoaluminum compound.
The ring-opening polymer hydride of a norbornene-based monomer is usually prepared by adding a known hydrogenation catalyst containing a transition metal such as nickel or palladium to the polymerization solution of the above-mentioned ring-opening polymer so that the carbon-carbon unsaturated bond is hydrogenated. Can be obtained.
ノルボルネン系モノマーの付加重合体、またはノルボルネン系モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの付加重合体は、モノマー成分を、公知の付加重合触媒の存在下で重合させることにより合成することができる。付加重合触媒としては、例えば、チタン、ジルコニウム又はバナジウム化合物と有機アルミニウム化合物とからなる触媒が挙げられる。 An addition polymer of a norbornene monomer or an addition polymer of a norbornene monomer and another monomer copolymerizable therewith can be synthesized by polymerizing the monomer component in the presence of a known addition polymerization catalyst. it can. Examples of the addition polymerization catalyst include a catalyst composed of a titanium, zirconium or vanadium compound and an organoaluminum compound.
（２）単環の環状オレフィン系重合体
単環の環状オレフィン系重合体としては、例えば、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどの、単環の環状オレフィン系単量体の付加重合体が挙げられる。
これらの付加重合体の合成方法は特に限定されず、公知の方法を適宜利用することができる。
(2) Monocyclic Cyclic Olefin Polymer Examples of the monocyclic cycloolefin polymer include addition polymers of monocyclic cycloolefin monomers such as cyclohexene, cycloheptene, and cyclooctene.
A method for synthesizing these addition polymers is not particularly limited, and a known method can be appropriately used.
（３）環状共役ジエン系重合体
環状共役ジエン系重合体としては、例えば、シクロペンタジエン、シクロヘキサジエンなどの環状共役ジエン系単量体を１，２−または１，４−付加重合した重合体及びその水素化物などを用いることができる。
これらの付加重合体の合成方法は特に限定されず、公知の方法を適宜利用することができる。
(3) Cyclic conjugated diene polymer As the cyclic conjugated diene polymer, for example, a polymer obtained by subjecting a cyclic conjugated diene monomer such as cyclopentadiene or cyclohexadiene to 1,2- or 1,4-addition polymerization, and The hydride can be used.
A method for synthesizing these addition polymers is not particularly limited, and a known method can be appropriately used.
（４）ビニル脂環式炭化水素系重合体
ビニル脂環式炭化水素系重合体としては、例えば、ビニルシクロヘキセン、ビニルシクロヘキサンなどのビニル脂環式炭化水素系単量体の重合体及びその水素化物；スチレン、α−メチルスチレンなどのビニル芳香族系単量体の重合体の芳香環部分の水素化物；などが挙げられる。また、ビニル脂環式炭化水素系単量体やビニル芳香族系単量体と、これらの単量体と共重合可能な他の単量体との共重合体であってもよい。かかる共重合体としては、ランダム共重合体、ブロック共重合体等が挙げられる。
これらの重合体の合成方法は特に限定されず、公知の方法を適宜利用することができる。
(4) Vinyl alicyclic hydrocarbon-based polymer Examples of vinyl alicyclic hydrocarbon-based polymers include polymers of vinyl alicyclic hydrocarbon monomers such as vinylcyclohexene and vinylcyclohexane, and hydrogenated products thereof. Hydrides of aromatic ring portions of polymers of vinyl aromatic monomers such as styrene and α-methylstyrene; and the like. Further, it may be a copolymer of a vinyl alicyclic hydrocarbon monomer or vinyl aromatic monomer and another monomer copolymerizable with these monomers. Examples of such a copolymer include a random copolymer and a block copolymer.
The method for synthesizing these polymers is not particularly limited, and known methods can be used as appropriate.
また、脂環式構造含有重合体として、市販品を使用することもできる。市販品としては、日本ゼオン社製、ＺＥＯＮＥＸ（登録商標）、三井化学社製、ＡＰＥＬ（登録商標）、ＪＳＲ社製ＡＲＴＯＮ（登録商標）、ポリプラスチックス社製、ＴＯＰＡＳ（登録商標）などが挙げられる。 Moreover, a commercial item can also be used as an alicyclic structure containing polymer. Examples of commercially available products include ZEON Corporation, ZEONEX (registered trademark), Mitsui Chemicals, APEL (registered trademark), JSR ARTON (registered trademark), Polyplastics, TOPAS (registered trademark), and the like. It is done.
本発明の光学レンズの製造方法に用いる成形材料は、熱可塑性樹脂以外の成分を含有するものであってもよい。
熱可塑性樹脂以外の成分としては、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、離型剤、帯電防止剤等の添加剤が挙げられる。
これらの成分の配合量は、特に限定されず適宜決定することができる。例えば、これらの添加剤の合計量は、熱可塑性樹脂に対して、１０重量％以下である。
The molding material used in the method for producing an optical lens of the present invention may contain a component other than the thermoplastic resin.
Examples of components other than the thermoplastic resin include additives such as a light stabilizer, an ultraviolet absorber, an antioxidant, a release agent, and an antistatic agent.
The compounding amounts of these components are not particularly limited and can be determined as appropriate. For example, the total amount of these additives is 10% by weight or less with respect to the thermoplastic resin.
〔射出成形〕
光学用レンズを成形する際に成形材料を溶融する方法や、得られた溶融物を金型内に射出する方法は特に限定されず、これらは常法に従って行うことができる。
例えば、成形材料を射出ユニットのホッパからシリンダー内に投入した後、成形材料を加熱しながらスクリューを回転させることで、成形材料を溶融し、生成した溶融物を射出ユニットの前方に移送することができる。
成形材料を溶融する際の温度は、成形材料の種類にもよるが、通常は、（Ｔｇ＋５０）℃〜（Ｔｇ＋２００）℃、好ましくは、（Ｔｇ＋１２０）℃〜（Ｔｇ＋１７０）℃である。
スクリューの回転数は、特に限定されないが、通常は、１０〜３００ｒｐｍの範囲で適宜選択される。
〔injection molding〕
The method of melting the molding material when molding the optical lens and the method of injecting the obtained melt into the mold are not particularly limited, and these can be performed according to conventional methods.
For example, after the molding material is put into the cylinder from the hopper of the injection unit, the molding material is melted by rotating the screw while heating the molding material, and the generated melt is transferred to the front of the injection unit. it can.
Although the temperature at which the molding material is melted depends on the type of the molding material, it is usually (Tg + 50) ° C. to (Tg + 200) ° C., preferably (Tg + 120) ° C. to (Tg + 170) ° C.
Although the rotation speed of a screw is not specifically limited, Usually, it selects suitably in the range of 10-300 rpm.
そのままスクリューの回転を継続することにより、溶融物を、型締めを行った金型内に射出注入することができる。
射出注入する際の射出圧は、金型の構造や溶融物の流動性等の条件を考慮して適宜選択し、設定すればよいが、通常、５００〜１５，０００ｋｇｆ／ｃｍ２の範囲で行われる。
By continuing the rotation of the screw as it is, the melt can be injected and injected into the mold that has been clamped.
The injection pressure at the time of injection injection may be appropriately selected and set in consideration of conditions such as the mold structure and melt fluidity, and is usually performed in the range of 500 to 15,000 kgf / cm 2. Is called.
本発明の光学レンズの製造方法における射出成形は、狭義の射出成形（すなわち、完締め状態の金型に樹脂を射出注入する方法）であってもよいし、射出圧縮成形であってもよい。
したがって、金型の型締めは、採用する成形方法に合わせて適宜行えばよい。
例えば、本発明における成形方法が狭義の射出成形である場合は、金型を完締め状態（固定側型板と可動側型板が完全に密着した状態）に型締めする。型締力は光学レンズの大きさや形状に合わせて適宜決定することができるが、通常２０〜１５０ｔである。
一方、本発明における成形方法が射出圧縮成形である場合は、金型内がわずかに拡大した状態（固定側型板と可動側型板がわずかに離れた状態）に型締めする。拡大させる量は、用いる樹脂の種類や光学レンズの形状に応じて適宜決定することができる。
The injection molding in the method for producing an optical lens of the present invention may be injection molding in a narrow sense (that is, a method of injecting and injecting a resin into a completely-tightened mold) or injection compression molding.
Therefore, the mold clamping may be appropriately performed according to the molding method to be employed.
For example, when the molding method according to the present invention is injection molding in a narrow sense, the mold is clamped in a completely tightened state (a state where the fixed side mold plate and the movable side mold plate are completely adhered). The mold clamping force can be appropriately determined according to the size and shape of the optical lens, but is usually 20 to 150 t.
On the other hand, when the molding method in the present invention is injection compression molding, the mold is clamped in a state where the inside of the mold is slightly enlarged (the fixed side mold plate and the movable side mold plate are slightly separated). The amount to be enlarged can be appropriately determined according to the type of resin used and the shape of the optical lens.
金型の温度は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）や融点（Ｔｍ）に応じて適宜決定することができるが、通常は、（Ｔｇ−３０）℃〜（Ｔｇ＋１０）℃、好ましくは、（Ｔｇ−２０）℃〜（Ｔｇ）℃である。 The temperature of the mold can be appropriately determined according to the glass transition temperature (Tg) and melting point (Tm) of the thermoplastic resin, but is usually (Tg-30) ° C. to (Tg + 10) ° C., preferably (Tg-20) ° C. to (Tg) ° C.
射出速度は、一定でもよいし、途中で変化させてもよい（多段射出）。射出速度はスクリューの前進速度が２〜１００ｍｍ／秒で成形するのが一般的である。スクリューの前進速度が２ｍｍ／秒未満のときは射出時に溶融物が固化して十分に充填できないおそれがある。射出速度が速すぎるとジェッティング等の外観不良が起こるおそれがある。 The injection speed may be constant or may be changed in the middle (multistage injection). The injection speed is generally formed at a screw advance speed of 2 to 100 mm / second. When the forward speed of the screw is less than 2 mm / second, there is a possibility that the melt is solidified at the time of injection and cannot be sufficiently filled. If the injection speed is too high, appearance defects such as jetting may occur.
通常、溶融物を金型内に射出注入し終えた後、金型のゲート部分の樹脂が完全に冷却固化するまでの間スクリューの回転を継続し、金型内の樹脂に保圧をかける。保圧をかけることにより、形状精度が高い光学レンズが得られ易くなる。
保圧の大きさや保圧時間は、光学レンズの大きさや形状に応じて適宜決定することができる。保圧の大きさは、通常は、１００〜２，０００ｋｇｆ／ｃｍ２、好ましくは２００〜１，０００ｋｇｆ／ｃｍ２である。保圧時間は、通常は、２〜３０秒である。
Usually, after the molten material has been injected and injected into the mold, the rotation of the screw is continued until the resin at the gate portion of the mold is completely cooled and solidified, and pressure is applied to the resin in the mold. By applying the holding pressure, an optical lens with high shape accuracy can be easily obtained.
The magnitude of pressure holding and the pressure holding time can be appropriately determined according to the size and shape of the optical lens. The magnitude of the holding pressure is usually 100 to 2,000 kgf / cm 2 , preferably 200 to 1,000 kgf / cm 2 . The pressure holding time is usually 2 to 30 seconds.
次いで、常法に従い、金型内の樹脂を冷却固化させ、金型を開けて光学レンズを取り出す。
冷却時間は、特に限定されないが、通常１〜５００秒である。
Then, according to a conventional method, the resin in the mold is cooled and solidified, the mold is opened, and the optical lens is taken out.
The cooling time is not particularly limited, but is usually 1 to 500 seconds.
本発明の製造方法により得られる光学レンズは、特に限定されない。例えば、平凸レンズ、両凸レンズ、凸メニスカスレンズ、平凹レンズ、両凹レンズ、凹メニスカスレンズ等が挙げられる。 The optical lens obtained by the production method of the present invention is not particularly limited. Examples thereof include a plano-convex lens, a biconvex lens, a convex meniscus lens, a plano-concave lens, a biconcave lens, and a concave meniscus lens.
本発明の製造方法により得られる光学レンズは、低複屈折性を有し、かつ、形状精度が高いものである。 The optical lens obtained by the production method of the present invention has low birefringence and high shape accuracy.
本発明の製造方法により得られる光学レンズは、その位相差は、２００ｎｍ以下が好ましく、１００ｎｍ以下がより好ましい。
本発明の製造方法により得られる光学レンズは、レンズのＸ方向とＹ方向の形状誤差〔ＰＶ（Ｐｅａｋ ｔｏ Ｖａｌｌｅｙ）値〕は、１．０μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以下がより好ましい。
The optical lens obtained by the production method of the present invention has a phase difference of preferably 200 nm or less, and more preferably 100 nm or less.
In the optical lens obtained by the production method of the present invention, the shape error [PV (Peak to Valley) value] in the X and Y directions of the lens is preferably 1.0 μm or less, and more preferably 0.5 μm or less.
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例に何ら限定されるものではない。以下において、「部」および「％」は特に断りのない限り、重量基準である。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited to these examples. In the following, “parts” and “%” are based on weight unless otherwise specified.
・レンズの形状精度
実施例及び比較例で得られたレンズの形状精度（レンズのＸ方向とＹ方向の形状誤差）を、形状測定器〔「ＮＨ−３ＳＰ」、三鷹光機社製〕を用いて測定した。
・ Lens shape accuracy The shape accuracy of the lenses obtained in the examples and comparative examples (shape errors in the X and Y directions of the lens) was measured using a shape measuring instrument [“NH-3SP”, manufactured by Mitaka Kogyo Co., Ltd.] Measured.
・レンズの位相差
実施例及び比較例で得られたレンズの有効径内の位相差を、樹脂成形レンズ検査システム〔「ＷＰＡ−１００」、フォトニックスラティス社製〕を用いて測定した。
Lens Phase Difference The phase difference within the effective diameter of the lenses obtained in the examples and comparative examples was measured using a resin molded lens inspection system [“WPA-100”, manufactured by Photonic Slatis Co., Ltd.].
〔実施例１〕
射出成形機（製品名「Ｓ２０００ｉ−５０Ａ」、ＦＡＮＵＣ社製、スクリュー径２２ｍｍ）を使用して、以下の方法により脂環式構造含有重合体（製品名「ＺＥＯＮＥＸ（登録商標）Ｋ２６Ｒ」、Tｇ：１４３℃、日本ゼオン社製）を射出成形して光学レンズを製造した。
なお、用いた金型は、図２、図３に示す形状を有するものであり、ａ〔光学レンズ用キャビティの外径（Ｄ）〕＝５．５ｍｍ，ｂ〔ゲートの長さ（Ｌ）〕＝１．５０ｍｍ，ｃ〔ゲートの深さ（Ｈ）〕＝０．２５ｍｍ，ｄ〔光学レンズ用キャビティのフランジ部の深さ（ｈ１）〕＝０．３０ｍｍ，ｅ〔光学レンズ用キャビティの最深部の深さ（ｈ２）〕＝０．３０ｍｍ，ｆ〔ゲートの幅（Ｗ）〕＝１．００ｍｍである。
[Example 1]
Using an injection molding machine (product name “S2000i-50A”, manufactured by FANUC, screw diameter 22 mm), an alicyclic structure-containing polymer (product name “ZEONEX® K26R”, Tg: 143 ° C. (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) was injection molded to produce an optical lens.
The mold used has the shape shown in FIGS. 2 and 3, and a [the outer diameter of the optical lens cavity (D)] = 5.5 mm, b [the gate length (L)]. = 1.50 mm, c [depth of gate (H)] = 0.25 mm, d [depth of flange portion of optical lens cavity (h 1 )] = 0.30 mm, e [depth of optical lens cavity Part depth (h 2 )] = 0.30 mm, and f [gate width (W)] = 1.00 mm.
まず、金型の温度を１３８℃に設定し、５０ｔの力で型締めした。次いで、温度が３００℃のシリンダー内で溶融させた脂環式構造含有重合体を、射出ユニットのノズルから金型内に射出速度３０ｍｍ／秒で射出注入した。次いで、金型内の樹脂に、５５０ｋｇｆ／ｃｍ２で５秒間保圧をかけた。射出開始から２０秒後に金型を開き、光学レンズを取り出した。得られた光学レンズについて上記の評価を行った。評価結果を第１表に示す。 First, the temperature of the mold was set to 138 ° C., and the mold was clamped with a force of 50 t. Next, the alicyclic structure-containing polymer melted in a cylinder having a temperature of 300 ° C. was injected and injected from the nozzle of the injection unit into the mold at an injection speed of 30 mm / second. Next, the resin in the mold was held at 550 kgf / cm 2 for 5 seconds. After 20 seconds from the start of injection, the mold was opened and the optical lens was taken out. Said evaluation was performed about the obtained optical lens. The evaluation results are shown in Table 1.
〔実施例２〜４、比較例１〜４〕
第１表に記載の形状を有する金型に変更したことを除き、実施例１と同様にして光学レンズを製造し、各種測定を行った。測定結果を第１表に示す。
また、実施例１、比較例１で得られた成形体（金型から抜き出したもの）において、複屈折を可視化した図を、それぞれ図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示す。図１（Ａ）、（Ｂ）において、青色が０ｎｍであり、赤色が３００ｎｍである。
[Examples 2 to 4, Comparative Examples 1 to 4]
An optical lens was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the mold was changed to a mold having the shape shown in Table 1, and various measurements were performed. The measurement results are shown in Table 1.
Moreover, the figure which visualized birefringence in the molded object (extracted from the metal mold | die) obtained in Example 1 and Comparative Example 1 is shown to FIG. 1 (A) and FIG. 1 (B), respectively. In FIGS. 1A and 1B, blue is 0 nm and red is 300 nm.
〔実施例５〕
脂環式構造含有重合体（製品名「ＡＰＥＬ（登録商標）５５１４ＭＬ」、Ｔｇ：１３０℃、三井化学社製）を用い、金型の温度を１２５℃、シリンダー内の溶融温度を２６０℃とした以外は実施例１と同様にして光学レンズを製造して、各種測定を行った。測定結果を第１表に示す。
Example 5
An alicyclic structure-containing polymer (product name “APEL (registered trademark) 5514ML”, Tg: 130 ° C., manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was used, the mold temperature was 125 ° C., and the melting temperature in the cylinder was 260 ° C. Except for the above, an optical lens was manufactured in the same manner as in Example 1, and various measurements were performed. The measurement results are shown in Table 1.
第１表から以下のことが分かる。
実施例１〜５で得られた光学レンズは複屈折が小さく、形状精度に優れる。
一方、（Ｌ）／（Ｄ）の値が０．２未満の金型を用いた比較例１で得られた光学レンズは、複屈折が大きい。
（Ｌ）／（Ｄ）の値が０．４を超える金型を用いた比較例２、３で得られた光学レンズは、形状精度に劣る。
また、比較例４で用いた金型は、（Ｌ）／（Ｄ）の値が０．２未満であり、（Ｌ）／（Ｗ）の値が１未満である。この金型を用いて得られた光学レンズは、複屈折が大きく、形状精度にも劣っている。
The following can be seen from Table 1.
The optical lenses obtained in Examples 1 to 5 have low birefringence and excellent shape accuracy.
On the other hand, the optical lens obtained in Comparative Example 1 using a mold having a (L) / (D) value of less than 0.2 has a large birefringence.
The optical lenses obtained in Comparative Examples 2 and 3 using a mold having a (L) / (D) value exceeding 0.4 are inferior in shape accuracy.
The mold used in Comparative Example 4 has a value (L) / (D) of less than 0.2 and a value of (L) / (W) of less than 1. An optical lens obtained using this mold has a large birefringence and is inferior in shape accuracy.
図７（Ａ）、（Ｂ）で示されるように、実施例１で得られた成形体においては、ゲート内で固化した樹脂や光学レンズのフランジ部の複屈折は大きくなっているものの、レンズ部の複屈折は小さい。
一方、比較例１で得られた成形体においては、ゲート内で固化した樹脂や光学レンズのフランジ部に加えて、レンズ部の一部も複屈折が大きくなっている。
As shown in FIGS. 7A and 7B, in the molded body obtained in Example 1, although the birefringence of the resin solidified in the gate and the flange portion of the optical lens is large, the lens The birefringence of the part is small.
On the other hand, in the molded body obtained in Comparative Example 1, in addition to the resin solidified in the gate and the flange portion of the optical lens, a part of the lens portion has a large birefringence.
１．射出成形機
２．射出ユニット
３．金型
４．固定側型板
５．可動側型板
６．空間（製品部）
７．ホッパ
８．シリンダー
９．スクリュー
１０．ノズル
１１．金型
１２．固定側型板
１３．可動側型板
１４．スプルー
１５．ランナー
１６．ゲート
１７．光学レンズ用キャビティ
ａ．光学レンズ用キャビティの外径（Ｄ）
ｂ．ゲートの長さ（Ｌ）
ｃ．ゲートの深さ（Ｈ）
ｄ．光学レンズ用キャビティのフランジ部の深さ（ｈ１）
ｅ．光学レンズ用キャビティの最深部の深さ（ｈ２）
ｆ．ゲートの幅（Ｗ）
1. 1. Injection molding machine Injection unit 3. Mold 4.
7). Hopper 8. Cylinder 9.
b. Gate length (L)
c. Gate depth (H)
d. Depth of flange of optical lens cavity (h 1 )
e. Depth of deepest part of cavity for optical lens (h 2 )
f. Gate width (W)
Claims (7)
成形材料を溶融してなる溶融物を、請求項１〜５のいずれかに記載の光学レンズ成形用金型内に射出する工程を有することを特徴とする、光学レンズの製造方法。 A method for manufacturing an optical lens, comprising:
A method for producing an optical lens, comprising a step of injecting a melt obtained by melting a molding material into the optical lens molding die according to any one of claims 1 to 5.
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